全面解讀ET302空難報告:時速1000公里,從7000英尺直插地面墜毀

4月4日,埃塞民航局召開記者會,在會上埃塞民航局並沒有公佈完整事故初步報告,只是公佈了他們認為的問題,飛行圈第一時間獲得了完整的初步報告,報告包含了CVR(語音記錄器)和FDR(飛行數據記錄器)的部分數據。這裡提供給大家,供大家學習:

全面解读ET302空难报告:时速1000公里,从7000英尺直插地面坠毁

限於篇幅所限,我們略去已知的內容,重點看看之前大家所不知道的內容和誤解。

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全面解读ET302空难报告:时速1000公里,从7000英尺直插地面坠毁

這兩張圖是來自飛機的FDR的數據,數據顯示,飛機最後是以500kt也就是926公里每小時,下俯40度以上高速墜地,這些與之前分析一致。

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解讀

我們重點看看事故是怎麼誘發的,以及整個失事過程是怎麼回事:

1:圖中標1的地方是事故的觸發點,在這一點,是05:38:44(時:分:秒),飛機剛剛離地後,左側的迎角讀數突然異常,讀數突然降低到11.1°,然後增加到35.7°,右邊讀數是14.94°。緊接著0.75秒之後,左側的讀數達到74.5°。而右邊的讀數增加到15.3°。同時觸發了左側駕駛杆抖杆信號,直到飛機墜毀抖杆信號都沒有消失。同時左座速度、高度、指引都和右座有差(左側偏低),這個偏差一直到飛機墜毀。(高度:剛剛離地,速度:正常)

2:圖中標2的地方是“副駕駛兩次喊出“安定面配平切斷””的位置,機長同意,然後“副駕駛證實安定面配平切斷”(?),但是之後5秒鐘,有一個安定面配平向下的指令,但是安定面並沒有移動。(高度大約離地面1000多英尺,速度已經在340kts,也就是Vmo)

3:圖中標3的地方是飛行數據記錄終止前32秒鐘,有兩次機頭向上的電動配平,安定面也從2.1個單位移動到了2.3個單位,證明電動配平確實有移動。但是在之後的5秒鐘,安定面配平向下打了5秒鐘,安定面也從2.3度向下到1.0度(這個應該是MCAS工作)。飛機直到墜毀,都保持在1.1到0.8度左右。(高度離地7000英尺,氣壓高度14000英尺,速度超過340kts)

4:圖中標4的地方是副駕駛報告不能使用手動配平進行安定面配平的位置,(高度大約離地3000英尺,氣壓高度10000~11000英尺,速度大於340kts)

CVR錄音

以下是來自初步調查報告的飛機CVR的錄音:(感謝飛行圈小冰翻譯)

  • 05:37:34, ATC給ET-302發佈起飛許可,並且聯繫雷達119.7

  • 05:38 起飛跑道07R,標高為2333.5米。開始滑跑時間大約是05:38:,襟翼設置5度,安定面配平5.6個單位。起飛滑跑基本正常,左右迎角探測器探測值也正常。滑跑過程中,發動機在94%N1穩定下來,與數字式飛行數據記錄儀記錄的N1基準值一致。從此刻開始,在飛行的絕大多數時間內,發動機N1保持在大約94%,並且推力手柄沒有移動過。在記錄終止前220秒,N1目標值顯示為無數據模式。根據駕駛艙語音記錄儀以及飛行數據記錄儀的記錄,機長為操縱飛行員。

  • 05:38:44, 離地後不久,左右迎角探測器探測的數值出現不一致。右迎角探測器顯示14.94度,左迎角探測器的數值先降低到11.1度,然後又上升的35.7度。之後左迎角探測器的數值在3/4秒內達到了74.5度,而右側迎角探測器最大數值為15.3度。此時左側抖杆器開始抖杆,並且一直持續到接近記錄結束。同時,左側的空速,高度和飛行指引杆的俯仰值和右側相應顯示相比出現顯著不一致。左側的數值低於右側數值,直到記錄接近結束。

  • 05:38:43 大概50英尺無線電高度,飛行指引的橫側方式保持LNAV(水平導航)

  • 05:38:46 大概200英尺無線電高度,主警告參數狀態發生變化。語音記錄儀記錄下副駕駛喊話 主警告防冰。4秒以後,記錄的左迎角探測器加熱參數狀態發生變化。

  • 05:38:58 大概400英尺無線電高度,飛行指引的俯仰方式變成VNAV SPEED方式,機長喊話“COMMAND”(接通自動駕駛儀的標準喊話),同時記錄下了自動駕駛儀的警告。

  • 05:39:00 機長喊話“COMMAND”

  • 05:39:01 大約630英尺無線電高度,記錄到第二次自動駕駛警告。

  • 05:39:06 機長告訴副駕駛聯繫雷達,副駕駛報告了SHALA2A離場,通過8400英尺正在上升高度層320.

  • 從離地到距離地面1000英尺高度之間,人工電動配平輸入使俯仰配平從4.9到5.9個單位之間移動。在距離地面1000英尺高度的時候,俯仰配平是5.6單位。

  • 05:39:22 大約1000英尺的時候,左側自動駕駛儀被接通(大概33秒之後斷開),襟翼被收上,配平減少到4.6單位

  • 自動駕駛儀接通6秒後,出現小振幅的滾轉震盪,同時伴隨橫側加速,方向舵波動和輕微的航向改變。這些震盪和波動在自動駕駛儀斷開後仍然持續。

  • 05:39:29 雷達管制員識別了ET-302,並且指令爬升到高度層340,可以右轉直飛RUDOL,副駕駛確認收到指令。

  • 05:39:42 高度層改變方式接通。選擇的高度是32000英尺。方式改變後不久,選擇速度被設置為238節。

  • 05:39:45, 機長下令襟翼收上,副駕駛確認。一秒鐘以後,襟翼手柄從5度移動到0度,襟翼開始收上。

  • 05:39:50 選擇的航向從072度變成197度,同時機長讓副駕駛請求保持跑道航向。

  • 05:39:55 自動駕駛脫開

  • 05:39:57 機長再次讓副駕駛請求保持跑道航向,並且告訴管制員他們的飛行操縱有問題

  • 05:40:00 自動駕駛儀斷開後不久,飛行數據記錄儀記錄到機頭向下被激活了9秒鐘,俯仰配平從4.6變成2.1單位。飛機爬升中止,並且出現一點點下降。

  • 05:40:03 近地警告系統(GPWS)發出“DON'T SINK”(不要下降)警告。

  • 05:40:05 副駕駛報告ATC他們不能保持SHALA1A離場,申請保持跑道航向,ATC予以批准。

  • 05:40:06 左右襟翼位置到達0.019的記錄值,並且一直保持到記錄結束。

  • 在自動機頭向下的運動中,操縱桿向後移動,飛機重新建立爬升。

  • 05:40:12大概水平安定面機頭向下的移動結束後3秒鐘,飛行數據記錄儀記錄到來自飛行員控制的操縱桿上的機頭向上的電動配平指令,水平安定面按照該指令移動到2.4單位。飛機的俯仰姿態隨著操縱桿向後的杆力增加,基本保持不變。

  • 05:40:20大約水平安定面機頭向上移動結束後5秒鐘,出現第二次自動機頭向下的配平,這次水平安定面向下到達0.4單位

  • 05:40:23 到05:40:31 發生了三次“不要下降”的近地警告

  • 05:40:27 機長讓副駕駛和他一起向上配平。

  • 05:40:28 記錄到向上的人工電動配平,水平安定面按照機頭向上的方向移動,到達2.3單位。

  • 05:40:35 副駕駛兩次喊話“安定面配平切斷”。機長同意,副駕駛確認了安定面配平切斷

  • 05:40:41 大概安定面機頭向上配平移動結束後5秒鐘,發生了第三次自動機頭向下的配平指令,但是安定面並沒有相應地移動,這也證實了安定面配平切斷開關是在“切斷”的位置。

  • 05:40:44 機長三次喊話“拉起來”,副駕駛確認。

  • 05:40:50 機長告訴副駕駛,通知ATC他們需要保持14000英尺,並且飛行操縱有問題。

  • 05:40:56 副駕駛向ATC 申請保持14000英尺,並且報告了他們有飛行操縱的問題。ATC批准所請。

  • 05:40:42 到 05:43:11 (大概兩分半鐘之內),安定面位置逐漸向機頭向下方向從2.3移動到2.1單位。在此期間,操縱桿上的向後的杆力使得操縱桿保持在中立位的後面。左側指示空速從大概305節增加到大概340節。右側指示空速比左側的大概大20-25節。數據表明,在記錄的餘下部分,出現過幾次左右操縱桿同時向後帶杆的杆力。

  • 05:41:20語音記錄儀記錄到右側的超速的嗒嗒聲,一直持續到記錄結束

  • 05:41:21選擇高度從32000變成14000英尺。

  • 05:41:30 機長讓副駕駛和他一起將機頭帶起來,副駕駛確認。

  • 05:41:32 左側的超速警告被激活,並且間斷持續到記錄結束

  • 05:41:46 機長問副駕駛配平是否工作正常。副駕駛回答配平不工作,並且問機長自己(副駕駛)是否可以嘗試人工配平。機長告訴他試一下。在05:41:54,副駕駛回答(人工配平)不工作。

  • 05:42:10 機長讓副駕駛請求雷達引導返航,ATC予以批准。

  • 05:42:30 ATC指令ET-320右轉航向260度,副駕駛確認

  • 05:42:43 選擇航向設置到262度

  • 05:42:51 副駕駛提到主警告 防冰。該主警告被數字式飛行數據記錄儀記錄下來。

  • 05:42:54 兩名飛行員同時喊話“左側迎角探測片”

  • 05:43:04 機長讓副駕駛一起帶起機頭,並且說仰角還不夠。

  • 05:43:11 大概記錄結束前32秒鐘,大概高度13400英尺的時候,記錄到2次人工的機頭向上的電動配平。安定面按照機頭向上的方向,從2.1移動到2.3單位。

  • 05:43:20 最後一次人工電動配平輸入5秒鐘後,又出現自動機頭向下的配平指令,安定面位置在大概5秒鐘內按照機頭向下的方向從2.3移動到1.0單位。飛機開始低頭。(機組)同時向後施加帶杆的杆力,但是機頭繼續向下,最終到達40度下俯角。安定面的位置在餘下的記錄時間裡,在1.1到0.8單位之間變化。左側指示空速增加,最終達到大概458節,右側指示空速在記錄結束的時候達到500節。最後記錄的氣壓高度分別是左側5419英尺,右側8399英尺。


埃塞民航當局的看法

對於此次事故,埃塞民航局認為:

1:根據調查過程中收集的初步信息,確定了以下事實:

  • 飛機擁有有效的適航證;

  • 機組持有合格的執行航班的執照和資格;

  • 起飛滑跑正常,包括左右迎角(AOA)是正常值。

  • 離地後不久,左側迎角傳感器的值和右側不一致,最大達到74.5度,而右側迎角傳感器值為15.3度;之後左側駕駛杆抖杆器一直在抖杆,並持續到飛行終結。

  • 自動駕駛接通後,出現小振幅橫滾震盪(飄擺),伴有橫向加速度,方向舵震盪(飄擺)和輕微航向變化,在自動駕駛脫開後,這些震盪(飄擺)仍然繼續。

  • 自動駕駛脫開後,DFDR(數字飛行數據記錄器)在沒有飛行員指令的情況下記錄了四次自動飛機機頭向下(AND)配平指令。結果,記錄了安定面配平三次移動。 FDR數據還表明,機組人員使用了電動配平來抵消自動的機頭向下的的配平指令。

  • 機組人員執行了“安定面配平失控”檢查單,並將“安定面配平切斷”電門關斷,並確認使用手動配平操作無效。

2:採取的安全措施

事故當天,航空公司決定暫停B737-8“MAX”的運營。

2019年3月14日,埃塞俄比亞民航局發佈了關於“波音B737-8'MAX'和波音B737-9'MAX'飛機從埃塞俄比亞領空內外飛行的航行通告,該通告在此報告出臺時仍然有效。

3:安全建議

  • 由於在初步調查中注意到重複的非指令飛機機頭向下的情況,建議製造商應審查飛機飛行操縱系統的操縱能力。

  • 民航當局應核實在飛機投入運行之前,製造商已充分解決了飛機飛行操縱系統的操縱能力的審查。

對之前事故分析的修正

之前的事故報告是來自只有兩分鐘的ADS-B數據解碼,所以對飛機最後發生了什麼並不清楚,現在根據現有的初步事故報告對之前的問題進行修正。

1:飛機確實發生迎角信號問題,可能是外來物撞擊,或者損壞;

2:飛機襟翼是飛行員收上的;但是05:40:00數據顯示MCAS在襟翼完全收上之前就已經啟動。

3:飛機爬升到最高氣壓高度14000多英尺,也就是離地7000多英尺;

4:CVR顯示:副駕駛喊話切斷“安定面配平”切斷電門,副駕駛證實已經切斷(?);

5:副駕駛使用手動配平安定面,並沒有轉動配平輪;

6:自動駕駛曾被短時接通,後被斷開;

7:之前描述的飛行員按照波音OMB執行檢查單,斷開安定面配平電門之後,又接通安定面配平電門是為了再次使用電動配平,在CVR中沒有反映出來;

事故的疑問

1:飛機一直處於滿油門飛行,所以飛機一直在加速,直到飛機超過最大速度340kts,最大大約400kts的錶速飛行。儘管飛行員在40:45秒之後大約2:15的時間已經對飛機基本恢復控制,但是飛機油門並沒有減小,飛機持續超過最大速度飛行。沒有自動油門的信息,沒有顯示飛機自動油門出於什麼狀態,接通或者關斷。

2:FDR數據缺少一個最關鍵的證據:就是“安定面配平切斷電門”的位置。CVR的錄音裡只顯示副駕駛兩次喊出關斷“安定面配平切斷電門”,機長同意,副駕駛證實已經切斷,到底是不是已經關斷了電門,這個沒有FDR數據顯示。

3:在圖中2 所標識的所謂的有一個機頭向下的指令,但是安定面實際並沒有移動的指令不知道是記錄的是哪個指令?筆者認為是FCC的指令。如果沒有移動,說明從FCC到安定面有可能是隻有信號,而沒有做功的電力,這個電力被安定面配平切斷電門關閉了。參考下圖中間頂端R64繼電器。按照波音的設計圖,安定面配平切斷電門可以斷開去安定面的做功的強電電源,也就是說,只要這個電源斷開,安定面配平是不能靠控制信號(弱電信號)移動的,控制信號給馬達的轉動速率和方向,指令轉動螺旋千斤頂的馬達轉動,而馬達轉動需要強電電流和電壓做功,除非波音提供的設計圖錯了。

全面解读ET302空难报告:时速1000公里,从7000英尺直插地面坠毁

4:駕駛艙語音通話中沒有將“安定面配平切斷電門”接通的任何對話,那麼安定面配平切斷電門是什麼時候又被接通的?又是誰接通了這個安定面配平電門?缺少FDR中關於安定面配平切斷電門位置,無法確定該電門什麼時候被關斷,什麼時候又被接通,這個不能不說是一個很大的遺憾!

5:埃塞當局在招待會上說,這個安定面配平電門後來又被接通了,(沒說什麼時候,被誰接通)正是因為安定面配平電門的接通,才會有後來飛行員兩次短暫使用了電動配平來配平飛機。

但是不幸的是,這引發了MCAS對飛機5秒鐘的低頭配平(應該是5秒已經到了極限位置,所以不是9.26秒),而這個低頭的安定面配平在飛機超過340kts的情況下,立即會對飛機產生急劇的低頭力矩,飛機瞬間進入不可控的低頭俯衝,最終導致飛機失控40度俯角以接近1000公里每小時的速度從離地7000多英尺直插地面墜毀。

6:CVR中副駕駛稱無法使用手動配平,原因應該是在超速飛行時,向後的帶杆力和向前的安定面配平會對安定面螺旋千斤頂有很大的應力。

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7:飛機發生了橫滾方面的震盪(飄擺?),沒有解釋原因。

8:對於MCAS的疑問:MCAS在配平飛機低頭時,是否不能通過駕駛盤上的電動配平進行制止?如果飛行員不能通過電動配平制止,飛行員是否只能等飛機加劇低頭而無能為力?等過了這個9.26秒之後才能用電動配平讓飛機抬頭?

9:埃塞當局對波音提出了質疑,認為波音應該檢討一下飛機俯仰的操縱能力。波音的股票在埃塞航空初步調查報告之後大漲近3%,是不是外界對MAX的兩起空難都是集中在了MCAS系統,而並非其他的故障,所以對MAX未來重新返回藍天又有了信心?

10:波音CEO就埃塞當局的初步報告也發表了說明:

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